焊工技师论文

干熄焦余热锅炉受热面管道焊接

一、概述

干熄焦余热锅炉是焦化厂重点技术改造项目，是一个节能改造项目。锅炉工作压力为3.82Mpa，蒸发量75T。由我公司承揽的锅炉主体安装，余热锅炉主要由水冷壁、吊顶管、蒸发器、过热器，省煤器，上升下降管等几部分受热面组成，同时各种受压元件材质多种多样，如：水冷壁、蒸发器、省煤器为20G、过热器为12Cr1MoV，出口主蒸汽管道为15CrMo。其中过热器在安装焊接时焊接位置难度最大。因此需要施工前进行焊接工艺评定及实施焊接作业指导书，严格施工过程控制，保质保量完成锅炉安装任务。确保正常投产。

二、焊接工艺过程

1、此次焊接干熄焦余热锅炉受热面，小管（DN50以下）采用氩

弧焊焊接，大管（DN50以上）采用氩弧焊打底电焊盖面的焊

接方法。钨极氩弧焊是采用纯钨或活化钨（钍、铈）电极，用

氩气保护的电弧焊，简称TIG焊，其特点是焊接穿透力强，质

量好，外型美观，可以焊接易氧化的有色金属及合金、不锈钢、高温合金以及难溶的活性金属，并且适用于焊接厚度小于6mm

的焊件或管道的打底焊。

2、焊前准备

2.1、坡口形式：管材壁厚≤3mm一般开I型坡口，厚度在3~12mm

之间的可开V型或Y型坡口，V型坡口角度要求为60°。

2.2、焊前清理：焊口焊前必须严格去除金属表面的氧化膜、油脂、

和水分等脏物，清理方法因材质不同而有所差异。

2.3、焊接材料的选择：一般选用与母材相同成分的焊丝。氩弧焊采

用的氩气纯度一般不得低于99.6%，钨极采用铈钨极。

2.4、

3、焊接工艺参数选择：手工钨极氩弧焊主要工艺参数有钨极直径，

焊接电流，焊接电压，电源种类和极性钨极伸出长度，喷嘴直

径和氩气流量等。

3.1、焊接电流和钨极直径

焊接电流通常根据焊件材质，厚度，焊接位置选择。钨极直径的选择，根据焊接电流常用如下：

3.2、电源种类和大小变化时，钨极端面应具有不同的形状。

3.3、电弧电压主要由弧长决定，通常近似等于钨极直径，喷嘴直径

与氩气流量关系如下：

内径外径

D=（2.5-3.5）d w

下限上限

D——喷嘴直径

d w——钨极直径

Q——氩气流量

氩气流量合适时，熔池及熔池周围表面明亮，焊缝外形美观，表面无氧化痕迹。

3.4、钨极伸出长度：

焊对接缝时，钨极伸出5—6㎜为宜，焊角焊缝时伸出7—8㎜为宜。

3.5、焊丝直径选择：

三、操作方法

1、施焊方法：左焊法—右焊法，左、右焊法基本相同

右焊法电弧指向已凝固的焊缝，利用减少焊缝中的气孔和夹渣，热量利用率高，特别适合焊缝厚度较大，熔点较高的工件，但

影响焊工视线，不利于控制观察熔池，无法在管道上施焊，不易掌握。而左焊法不影响焊工视线，视野不受阻碍，便于观察控制熔池。电弧指向未焊部分，和焊薄件，特别是管子对接的打底焊和盖面，操作简便，易掌握。施工时因条件而易。

2、引弧与收弧：

2.1、引弧有两种，一般采用引弧器引弧，引弧器有高频振荡器和高

频脉冲发生器两种，简单说就是钨极与焊件不接触引燃电弧。

引弧板放在焊件坡口上，（用紫铜板或石墨板做）

2.2、一种是触极引弧，引弧之前应注意提前5s—10s送气，收弧采

用电流自动衰减，以避免形成弧坑，没有该装置时，应改变焊

枪角度拉长电弧，加快焊速。

2.3、管子封闭焊缝收弧时，多采用稍拉长电弧，重叠焊缝20—40

㎜为宜，重叠部分不加或少加焊丝，收弧后应注意延时10s

左右停止送气。

3、填丝

3.1、必须等坡口两侧金属熔化后才进行填丝，保证焊丝材质与母材

材质相同，焊丝与焊件表面夹角15°左右，敏捷地从熔池前

沿点进，随后撤回如此反复填丝要均匀快慢适当。如图：

3.2、送丝速度应与焊接速度相适应。对口间隙大于焊丝直径时，焊

丝应随电弧横向摆动。

3.3、焊接时，焊丝端头应始终处在氩气保护区内，不得将焊丝直接

放在电弧下面或抬得过高。

3.4、操作时，如钨板和焊丝相碰，发生瞬间短路会造成焊缝污染，

应立即停止焊接，用砂轮打磨直至磨出金属光泽，将焊丝头部

剪断，钨板重新磨成方口，才允许继续焊接。

4、接头技术：

4.1、接头处要有斜坡不能有死角。

4.2、重新引弧位置在原弧坑后面，使焊缝重叠20-30mm重叠处一

般不加或少加焊丝。

4.3、熔池要贯穿到接头根部，以确保接接头处熔透。

通过上述工艺对受热面进行手工氩弧焊，焊后受热面强度，焊接质量满足安装要求。

四、焊接缺陷分析

1、气孔缺陷：

1.1、气孔缺陷性质判定，焊缝中的气孔主要有CO气孔N2 气孔和

H2 气孔三类。

1.2、CO气孔主要是焊接碳钢时，由于冶金反应产生了大量的CO

气体，在金属结晶过程中来不及益出而残留在焊逢内部的气

孔，气孔沿金属结晶方向分布，有些象条虫状卧在焊逢内部。

1.3、N2气孔是空气中的N2在高温下溶解于焊逢金属内而形成的，

多数情况下成堆出现，与蜂窝相似，N2气孔的产生降低了焊

逢的塑性和韧性。

1.4、H2气孔一般成喇叭口形，主要存在于合金焊缝中，

1.5、产生气孔主要原因为：管材含碳量高，易产生CO气孔；喷嘴

被焊接飞溅物堵塞或保护气体纯度低，易产生N2气孔；合金

管道未焊前预热、焊后热处理，易产生H2气孔。

1.6、增加气体保护周期，加速CO气体逸出。

1.7、提高保护气体纯度，防止喷嘴堵塞，形成气体保护空间，防止

氮气熔入。

1.8、合金管道应进行焊后热处理，通过热处理可以消除或减轻影响

区出现的脆性与淬硬组织，有利于H2的析出。并且细化晶粒，

均匀钢的组织和成分，消除残余内应力和裂纹。

1.9、针对产生气孔形状，辨别缺陷形成原因，合理改善施工方法。

2、未焊透缺陷：

2.1、未焊透缺陷主要原因：未按要求开坡口，对口间隙的大小不合

理；焊接速度过快，电流偏小；焊枪倾角过大。

2.2、针对未焊透缺陷：严格管道对口间隙，合理调节电流；调整施

焊速度，正确操作焊枪，解决缺陷。

3、夹渣缺陷：

3.1、夹渣缺陷主要原因：管口氧化物、焊渣，焊丝锈蚀、油污等原

因。

3.2、解决方法，将焊口两侧用磨光机打磨，直至露出金属光泽；焊

丝用砂布清理，露出金属光泽。

干熄焦余热锅炉施工，集中了各种材质管道的焊接，经过对干熄焦余热锅炉的施工过程，锻炼了技术，增长了实际经验。对今后施工压力管道、锅炉起到借鉴作用，同时在施工中也存在不足，需要改进。由于水平有限，文中定有谬误，恳请专家赐教。